Question

【題目】Ⅰ.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計(jì)時(shí)，通過測(cè)定褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL				室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/LKMnO4溶液	3mol/L 稀硫酸
1	3.0	2.0	2.0	3.0	4.0
2	3.0	a	2.0	2.0	5.2
3	3.0	b	2.0	1.0	6.4

(1)a=________,b=__________.根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論_____________。

(2)①該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖，如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

該小組同學(xué)提出的假設(shè)是___________。

②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案，并填寫表中空白。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL				再向試管中加入少量固體X	室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/LKMnO4溶液	3mol/L 稀硫酸
4	3.0	2.0	2.0	3.0		t

固體X是__________。

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，時(shí)間t__________4.0min(填＞、=或＜)。

Ⅱ.某小組擬在同濃度Fe3+的催化下，探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30%H2O2、0.1mol·L-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案（列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母abcdef...表示）。

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	V/mL[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]
1	a
2	a

________________________。

Answer 1

【答案】a=3 b=4 條件相同時(shí)，增大H2SO4濃度反應(yīng)速率增大 生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用) MnSO4 ＜

物理量 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	V[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]/mL	V[H2O2]/mL	V[H2O]/mL	時(shí)間/s	V[O2] /mL
1	a	b	c	e	d
2	a	c	b	e	f

【解析】

Ⅰ(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，探究的外界條件為硫酸的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則必須滿足除濃度改變外，其他條件不變，溶液的總體積不變；

(2)①由圖2可知，反應(yīng)開始后反應(yīng)速率加快，則說明生成的硫酸錳為反應(yīng)的催化劑；

②與上述實(shí)驗(yàn)做對(duì)比，只改變硫酸錳的量，而其他條件相同；

③若錳離子為催化劑時(shí)，反應(yīng)速率加快，使用的時(shí)間縮短，則t＜4.0min；

Ⅱ.探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響，可通過測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)生成氧氣的體積進(jìn)行判斷。

Ⅰ.(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，探究的外界條件為硫酸的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則必須滿足除濃度改變外，其他條件不變，溶液的總體積不變，即10.0mL，可判斷a=3.0mL，b為4.0mL；

(2)①由圖2可知，反應(yīng)開始后反應(yīng)速率加快，則說明生成的硫酸錳為反應(yīng)的催化劑，則提出的假設(shè)為生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑(或Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用)；

②與上述實(shí)驗(yàn)做對(duì)比，只改變硫酸錳的量，而其他條件相同，則固體X為硫酸錳；

③若錳離子為催化劑時(shí)，反應(yīng)速率加快，使用的時(shí)間縮短，則t＜4.0min；

Ⅱ.探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響，可通過測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)生成氧氣的體積進(jìn)行判斷，需要除H2O2的濃度不同之外，則其他條件完全相同，即相同濃度的Fe3+的催化劑，因量取H2O2的體積不同，則加入水的體積與H2O2的體積和相同。